1. Овр. Основные понятия. Метод электронного баланса. Метод полуреакций. Классификация овр.

ОВР – реакции, происходящие с изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ. При окислении веществ степень окисления элементов возрастает, при восстановлении - понижается. В процессе окислительно-восстановительной реакции восстановитель отдаёт электроны, то есть окисляется; окислитель присоединяет электроны, то есть восстанавливается

Степень окисления – условный заряд атомов в молекуле или сложном ионе, вычисляется, исходя из предположения, что молекулы состоят только из ионов, причем сумма степени о-ния в молекуле равна 0, а в сложном ионе – заряду иона.

Правило определения С.О. :

С.О. атомов в простых в-вах (Н2, О2, металлы) равна 0

С.О. Н2 в соединениях всегда +1, за исключением соединений с металлами (NaH, CaH2)

С.О. О2 в соединениях всегда -2, за исключением Н2О2 и ее солей

металлы в соединениях проявляют только положительную С.О., причем у металлов с постоянной валентностью (щелочные/щелочноземельные металлы, Zn, Al) С.О. равна номеру их группы

Восстановитель – вещество, которое отдает электроны;

Окислитель – вещество, принимающее электроны;

Восстановление – процесс присоединения электронов;

Окисление – процесс отдачи электронов

При протекании ОВР должен соблюдаться баланс зарядов – число отданных и принятых электронов должно быть равно. На этом основан подбор коэффициентов в уравнениях ОВР. Применяют 2 метода:

метод электронного баланса;

метод полуреакций

Алгоритм метода электронного баланса:

определяем С.О. атомов, изменивших свою С.О. в ходе реакции;

составляем схемы перехода электронов для восстановителя и окислителя;

находим наименьшее общее кратное между числом отданных и принятых электронов;

разделив полученное число на количество отданных электронов, находим коэффициент к восстановителю, разделив на кол-во принятых электронов – к окислителю;

переносим полученные коэффициенты к восстановителю и окислителю и к их продуктам в основное уравнение реакции; для остальных участников реакции коэффициент находим на основании материального баланса – число атомов каждого элемента в левых и правых частях уравнения должно быть равно.

Окончательная проверка правильности ОВР – баланс по кислороду.

Метод полуреакций для уравнивания овр.

Метод полуреакций является удобным и универсальным методом уравнивания окислительно-восстановительных реакций.

Рассмотрим на примере реакции: Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂

определим степени окисления каждого элемента в каждом соединении в левой и правой частях уравнения. Fe⁰ → Fe⁺² - элемент потерял электроны, повысил степень окисления (окислился); H⁺¹ → H⁰ - элемент получил электроны, понизил степень окисления (восстановился); Cl^-1 → Cl^-1 - степень окисления элемента не изменилась.

Полуреакцией восстановления называется реакция, описывающая превращение элемента-окислителя, записанная в ионном виде: 2H⁺ +2e^- = H₂ Полуреакцией окисления называется реакция, описывающая превращение элемента-восстановителя, записанная в ионном виде: Fe = Fe²⁺ + 2e^-

Суммарное уравнение и является уравнением ОВР, записанном в ионном виде. При "сложении" полуреакций окисления и восстановления каждую полуреакцию следует умножить на соответствующий коэффициент таким образом, чтобы в левой и правой части уравнения было одинаковое количество электронов. В данном случае и в левой, и в правой части по два электрона, поэтому умножать не нужно. (Точнее, эти коэффициенты равны единице). Fe + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂ - уравнение ОВР в ионном виде. Для перехода в стандартный вид добавим противоионы - в нашем случае хлорид-ионы Cl^-. Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂